Um7.ru

Аренда стройтехники
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обзор способов переработки и утилизации пластиковых отходов

Обзор способов переработки и утилизации пластиковых отходов

Упакованный на переработку мусор, wikipedia.org

Процесс переработки пластика основан на превращении пластиковых отходов во вторсырьё. В естественных условиях пластик разлагался бы очень долго — до нескольких сотен лет. Поэтому были разработаны способы утилизации и переработки. Основная их цель — уменьшение уровня загрязнения окружающей среды. На сегодняшний день загрязнение окружающей среды пластиком — глобальная экологическая проблема. Так как пластмассы незаменимы в производстве, прекращение использования пластика невозможно. Следовательно, главным способом решения проблемы загрязнения окружающей среды пластмассами является правильная и максимально экологически чистая утилизация пластиковых отходов и их переработка.

Технологии переработки пластиковых отходов

Пластик — материал, который легко поддается переработке и который может использоваться во втором цикле без потери основных свойств. Из вторичного пластика производят множество предметов, необходимых в повседневной жизни:

  • одежда, в состав которой входит полиэстер;
  • мебель;
  • канцелярская продукция;
  • пластиковые мусорные контейнеры;
  • снаряды для детских площадок;
  • автомобильные дороги, пока только в Голландии.

Получается, что пластик как строительный и производственный материал практически неисчерпаем. Таким образом, если его перерабатывать, то количество пластикового мусора практически не будет расти, что, несомненно, положительно скажется на состоянии окружающей среды и ее обитателей.

Технологии вторичной переработки пластика в гранулы - 2

Переработка пластика проходит в несколько этапов:

  • сбор сырья;
  • сортировка отходов;
  • прессование;
  • переработка: измельчение, очищение;
  • производство нового продукта.

Сознательная сортировка мусора потребителями пластиковых изделий способна значительно облегчить и ускорить процесс переработки. Поэтому развитие культуры сортировки мусора — необходимая привычка современного общества.

5 способов переработки пластика:

  1. Пиролиз — воздействие на вещество температурой с кислородом или без него.
  2. Гидролиз — способ переработки с помощью экстремально высоких температур и давления. На выходе получается более качественное сырье, чем при использовании пиролиза.
  3. Гликолиз — способ, в котором применяются очень высокие температуры и давление с использованием этиленгликоля и катализатора, что помогает получить чистый и качественный продукт.
  4. Метанолиз — переработка пластиковых отходов с помощью метанола. Этот способ наиболее распространен.
  5. Механический рециклинг — это метод, суть которого состоит в механическом измельчении пластиковых отходов с целью дальнейшей термической обработки и получения качественного сырья.

Все эти способы преследуют общую цель — получение качественного сырья, которое можно было бы использовать в производстве. Одной из востребованных форм получаемого сырья является пластиковая гранула.

Литье под давлением

Литье под давлением применяют для формования термопластов. Исходный материал (гранулы, таблетки) подвергают нагреву до полного размягчения. Литьевая масса жидкотекучей консистенции подается в обогреваемый цилиндр, откуда выдавливается поршнем через литниковые каналы в охлаждаемые металлические формы. После охлаждения и затвердевания пресс-форма раскрывается, и отливки удаляются выталкивателями. Литники и заусенцы, образующиеся в полости разъема формы, обрубают и зачищают. Температура размягчения литьевой массы зависит от ее состава. Давление прессования 100—150 МПа. Температура формы 20—40°С.

Читайте так же:
Чем почистить медный таз в домашних условиях

Литье под давлением более производительно и обеспечивает более высокое и равномерное качество изделий, чем прессование. Можно получить поверхность шероховатостью Ra = 0,02—0,04 мкм.

Современные литьевые машины с многопозиционными формами, с полностью автоматизированным рабочим процессом имеют производительность до 200 отливок в минуту.

Для устранения внутренних напряжений и увеличения однородности структуры отливки подвергают нормализации: нагрев без доступа воздуха (обычно в минеральном масле) при 140—160°С в течение 1,5—2 ч с последующим медленным охлаждением.

Несколько слов о технике безопасности

Переработка пластмассы в домашних условиях не требует сверхъестественных знаний по технике безопасности. При плавлении пластика стоит вооружиться огнеупорными перчатками (можно использовать сварочные краги), чтобы избежать ожогов.

Также при работе с пластиковыми изделиями важно знать, что их нельзя подвергать сжиганию, т.к. некоторые виды пластмасс, сгорая, выделяют в среду токсичные соединения.

Безусловно, лучше, если измельчение пластмассовых отходов, их плавление и т.д. будет происходить в специально отведенном для этого месте, например в гараже. Не стоит забывать и о безопасности во время изготовления устройств по переработке пластикового сырья. Здесь также необходимо использовать индивидуальные средства защиты:

  • специальные очки при резке металла;
  • сварочную маску при сварке;
  • брезентовые или кожаные перчатки.

Применение вторичного пластика

Около трети вторичного пластика используется для изготовления волокна для ковров, синтетических нитей, одежды. Остальные направления включают производство листа, пленки, бандажной ленты, обивки для автомобилей.

Приблизительно 70% всего вторичного европейского ПЭТ используется для производства волокон полиэстера. Волокна большого размера используются как утеплитель спортивной одежды, спальных мешков, как наполнитель для мягких игрушек.

Вторичный пластик также используется для изготовления волокон меньшего диаметра. Из них получают искусственную шерсть, используемую для трикотажных рубашек, свитеров и шарфов. Такие ткани могут содержать до 100 % вторичного материала. Например, для изготовления теплого свитера из искусственной шерсти требуется в среднем 25 переработанных ПЭТ-бутылок.

Лист и лента — «классические» продукты из вторичного пластика. Лист производится для изготовления пластмассовых коробок (для фруктов и яиц), которые составляют приблизительно 9% общего объема использования вторичного пластика. Другие области применения вторичного пластика включают упаковку для туалетных принадлежностей и товаров народного потребления, щетины и ворса, которые, в свою очередь, применяются для изготовления бытовых кистей, метел, щеток (обычных и для дорожной уборочной техники). Что касается колодок для изготовления бытовых кистей, щеток, метел, то здесь также используются пластмассовые отходы.

Считается, что это «закрывает петлю рециркуляции», поскольку позволяет упаковке быть переработанной в новую упаковку. Все переработанные упаковки остаются доступными для вторичной переработки. Бандажная лента из вторичного пластика предназначена, главным образом, для промышленных целей. Она может с успехом конкурировать с лентами из полипропилена и стали. Волокнистый материал, полученный из вторичного пластика, можно использовать в качестве сорбента на очистных сооружениях АЗС, в качестве утеплителя или наполнителя.

Читайте так же:
Подставка для розы из металла

cleandex_plastic_waste.jpg

Вторичный пластик используется в бытовых товарах, строительных материалах, арт-объектах

Из пластиковых отходов и минеральных наполнителей (золы, песка) производится полимербетон, очень прочный и долговечный материал, имеющий разнообразное применение. Пластик, полученный из использованных бутылок для напитков, может стать потенциально дешевым сырьем, а его вторичная переработка в полимербетон позволит также решить проблемы утилизации. Применение полимербетона для ремонта бетона из портландцемента может быть весьма эффективным. Поверхностный слой полимербетона может иметь толщину всего 10 — 25 мм, что обеспечивает износо-, кислотостойкость и малую проницаемость.

Полимербетон легок, быстро затвердевает и образует прочное сцепление с бетонной поверхностью, его можно быстро наносить и восстанавливать, что очень важно для мостов и полов в производственных помещениях. Нанесение покрытий из полимербетона на железобетонные строительные конструкции существенно улучшает их внешний вид. Весьма эффективно применение полимербетона для дренажа кислотных стоков, подземных сводов, соединительных боксов канализационных труб.

Не стоит забывать и о том, что основная часть наполнителей для постельного белья, поступающая из Китая, изготовлена из вторичного ПЭТ.

В феврале 2006 года компания Envosmart (Нидерланды) объявила о том, что подписала соглашения в нескольких европейских странах о строительстве предприятий по переработке пластиковых отходов в высококачественное дизельное топливо. Топливо, производимое на предприятиях «Envosmart», может быть использовано в любых стандартных дизельных двигателях, отмечают в компании.

Инвестиционный проект «Утилизация пластиковых отходов с последующей переработкой в строительные материалы на территории Астраханской области» был поддержан конкурсной комиссией по отбору инвестиционных проектов субъектов малого предпринимательства для оказания государственной поддержки.

Объем капитальных вложений по проекту должен составить 2 400 000 рублей. Предпринимателю, который его реализует, будет оказана государственная поддержка в форме целевой бюджетной субсидии на приобретение дробилки. Оборудование стоит 150 000 руб.

Проект носит явно социальный характер – в процессе его внедрения в жизнь будут дополнительно созданы 9 рабочих мест со среднемесячной заработной платой работников в 7 100 руб. Поступления налогов в бюджет должны увеличиться на 480 000 в год.

Китайская компания Beijing Roy Environment Technology Ltd объявила о создании установки EZ-Power по переработке разных видов пластиковых отходов в электроэнергию. При этом работает установка совершенно бесшумно и не производит вредных выбросов в окружающую среду.

Как сообщается в пресс-релизе Американского химического общества со ссылкой на публикацию в отраслевом журнале «Energy & Fuels», химики компании «Chevron» и Университета Кентукки разработали технологию получения моторного масла из полиэтилена. Разработчики полагают, что «пластиковое масло» сможет конкурировать даже с более дорогими маслами, получаемыми на основе воска Фишера-Тропша, где в качестве исходного сырья используется природный газ.

Читайте так же:
Серый чугун температура плавления

Типы пластика для переработки

Перед тем как начать сортировать пластик, давайте разбираться в его видах. На каждой упаковке есть своя маркировка: это цифра в треугольнике из стрелок. Цифра обозначает вид пластика. Чаще всего встречаются семь основных.

1 — ПЭТ (РЕТ, полиэтилентерефталат). Из него делают бутылки для фруктовых соков и безалкогольных напитков.

2 — ПЭВП (HDPE, полиэтилен высокой плотности). Из этого вида пластика создают упаковку для шампуня или косметики, детские игрушки.

3 — ПВХ (PVC, пластифицированный поливинилхлорид или просто поливинилхлорид). Он используется для создания натяжных потолков, пластиковых окон, линолеума, искусственной кожи и не только.

4 — LDPE (полиэтилен низкой плотности). Именно из такого пластика состоят мусорные баки и мешки.

5 — PP (полипропилен). Ланч-боксы, контейнеры для еды на вынос и для мороженого сделаны из этого пластика.

6 — PS. Из полистирола созданы поролоновые чашки для горячих напитков, пластиковые столовые приборы, емкости для яиц и не только.

7 — O (OTHER) ПРОЧЕЕ. Из такого типа пластика делают диски, линзы, защитные очки, строительные элементы.

Не все типы принимаются переработчиками. Подробное объяснение есть в книге Андрея Яковлева «Страна отходов. Как мусор захватил Россию и можно ли ее спасти». Как пишет автор, ПЭТ, ПЭВП и LDPE принимаются во всех пунктах. В стране есть предприятия, которые занимаются их переработкой. Инфраструктуры для утилизации ПВХ в России нет, и сдать такой тип пластика не получится. Сложности будут и седьмым типом. Его не перерабатывают даже за границей, поскольку он создается из нескольких типов пластика. PP и PS тоже принимаются не везде. Нужно уточнять у мусорного оператора.

Изучив маркировку, можно начинать сортировать пластик. Для удобства жителей «Гринпис» запустил сайт и мобильное приложение Recyclemap. Карта работает в 69 городах России и помогает узнать, где и какую упаковку можно сдать в вашем городе.

Виды пластиковых отходов

В основе пластмассовых изделий лежат полимеры органического и неорганического происхождения. Большинство предметов после их употребления выбрасываются в отходы.

К таким отходам относятся:

  • емкости для хранения бытовой химии и другой жидкости;
  • различные пищевые пакеты и одноразовые кульки;
  • пакеты для мусора;
  • бутылки для напитков;
  • липкая лента и скотч;
  • детали и приборы.

Количество полимерной продукции в последнее время выросло настолько, что отходы приходится возвращать к жизни путем повторного использования. Материалы, которые не удалось утилизировать, перерабатываются и возрождаются в виде:

  • мусорных пакетов;
  • бутылок;
  • теплоизоляции покрытий;
  • коробки и лотки;
  • лежаки и стулья для отдыха;
  • садовый инвентарь;
  • канцелярские принадлежности.

Пластмассовые отходы берут из мусорных контейнеров и свалок. Сырье раскладывают по виду: бутылки, пленка и другие изделия. Для повторной переработки пластика или эффективной утилизации применяются передовые технологии.Но большинство продукции сжигается на открытых свалках, загрязняя атмосферу. Утилизация пластиковых отходов может быть организована несколькими способами.

Способы переработки и утилизации пластика

Единственный способ сократить негативное воздействие материала на экологию – рециклинг, то есть переработка. Переработанный пластик становится сырьем для вторичного производства либо добавочным компонентом при изготовлении первичной продукции. В России переработка как отрасль пока на зачаточном уровне. Лишь 2-3% пластикового мусора транспортируют на перерабатывающие предприятия, остальная масса сбрасывается на полигоны, где сжигается.

Читайте так же:
Что такое зенкование отверстий

Обработка пластика осуществляется двумя методами: термическим и механическим. Первому типу переработки подвергаются изделия ПЭТ, ПЭНД, ПВХ. Это самая массивная по объему группа отходов, составляющая 75-80%. После плавления пластик формуется, из него изготавливают новую продукцию.

Механически обрабатывают реактопласты, которые невозможно подвергнуть термическому воздействию: пенополиуретан, аминопласты. При производстве изделий из этих материалов в их химической структуре происходят необратимые изменения, делающие продукцию не подверженной плавлению и растворению.

Рассмотрим подробнее основные технологии переработки и утилизации пластика.

Термические методы

Плавка – простой, поэтому распространенный метод превращения пластика в массу для вторичного использования. Высокотемпературное воздействие ускоряет молекулярное расщепление материала, которое в природе длится сотни лет. Несмотря на распространенность, с экологической точки зрения термический метод считается неприемлемым. Во-первых, вторичный материал подходит не для всех сфер производственного применения, во-вторых, горение пластика сопровождается распространением в воздухе токсичных соединений.

Сжигание отходов

Экономичный метод термической обработки пластика – сжигание. Обычно так избавляются от полиэтиленовых изделий. Мусорная масса сгорает вся, остается лишь безопасная для окружающей среды зола, составляющая 10% от изначального объема пластика.

В процессе переработки пластиковую массу загружают в печь. Выделяющуюся при горении тепловую энергию направляют на обогрев городских строений. Для предотвращения поступления летучих токсинов в воздушное пространство печи на перерабатывающих предприятиях оснащают фильтрами.

Пиролиз для синтеза топлива

Пиролиз – реакция разложения пластика на молекулы. Чтобы переработать синтетический материал таким методом, на предприятиях используют бескислородную печь, в которой формируется оптимальная для реакции разложения пластика среда.

Пиролиз пластика может проходить в разных температурных условиях:

  1. До 350°C – крекинг – термическое разжижение пластиковых отходов. Процесс позволяет производить топливо и химическое сырье для дальнейших производственных целей.
  2. От 450 до 900°C – сгорание пластика с выходом энергии. Разложение высокомолекулярных углеводородов сопровождается выделением газа, который используется для получения тепла.
  3. Выше 900°C – тот же процесс. Разница в том, что с повышением температуры меняется агрегатное состояние продуктов пиролиза. С повышением температуры образуется меньше жидких продуктов и больше твердой осадочной массы.
Читайте так же:
Сверло с зенкером по дереву

Механические методы

С экологической точки зрения они считаются не самыми лучшими, но удобны, не требуют больших затрат. Тщательная сортировка не нужна, материал не подвергается температурному воздействию, не меняет структуру и физические параметры.

Как лучше перерабатывать пластик, зависит от его физической формы:

  1. Грануляция – подготовительный процесс, позволяющий материалу стать пригодным для дальнейшей переработки. Пластиковые отходы обретают сыпучую форму, спрессованную в шарообразные, кубические либо цилиндрические гранулы.
  2. Агломерация – способ измельчения пленочных отходов – ПЭНД, ПП, ПЭВД. Получаются шарообразные пластиковые частицы разного размера – 2-15 мм.

Образовавшиеся при механическом методе обработки частицы применяют как наполнители для готовой продукции и как вторичное сырье. Измельчение может быть самостоятельным процессом, а может предварять другие методы, например, термическую обработку пластика.

Химические методы

При химических методах из полимерных отходов добывают основу, из которой они были изготовлены. То есть фактически осуществляют процесс, обратный производству пластика. Полимерную массу загружают в емкость, заполненную жидким катализирующим составом. Пластик разрушается, образовавшиеся вещества становятся сырьем для вторичного производства.

Применяют следующие химические методы переработки пластика:

  1. Гидролиз – разрушение материала кислотным раствором при температурном воздействии. Получается чистые от токсинов гранулы.
  2. Гликолиз – расщепление пластика под влиянием гликоля при температуре выше 200°C. Процесс сопровождается малым количеством отходов, хотя выделенное сырье нельзя назвать чистым, его не применяют для создания пищевой тары.
  3. Метанолиз – разрушение полимерного материала посредством метанола под давлением и высокотемпературным воздействием. Процесс длительный, энергозатратный, требует тщательной сортировки поступающего сырья.

Физико-химические методы

Любой материал с течением времени утрачивает качественные характеристики. Пластик становится менее плотным и эластичным. Перерабатывать его бесконечно без улучшения качества не получится. Материал необходимо стабилизировать.

Процедура состоит из двух этапов: механического и химического. Сначала пластик измельчают и расплавляют, затем в массу примешивают стабилизаторы. Получается пластичное сырье с подходящей для изготовления новой продукции структурой.

Повторное использование для хозяйственных нужд

Обладая навыками работы с инструментами, можно приспособить в хозяйстве пластиковые отходы. Пустая пластиковая бутылка может стать птичьей кормушкой, емкостью для накопления дождевой воды, воронкой, накладкой для защиты металлических предметов от коррозии из-за осадков. И это только примитивные варианты использования. А если решиться на переплавку пластиковых бутылок в домашних условиях, могут получиться замечательные бытовые предметы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector